山西省山西大學(xué)附屬中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題

PAGEPAGE4山西省山西高校附屬中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題（共5小題，每小題4分，共20分）1．如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為56W，額定工作電壓為28V，機(jī)器人的鋰電池容量為20A·h．以下關(guān)于機(jī)器人的說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)器人的額定工作電流為20AB．機(jī)器人充溢電后最長(zhǎng)工作時(shí)間為2hC．電池充溢電后總電量為7.2×104CD．以額定電流工作時(shí)每秒消耗能量為20J2．如圖是勻強(qiáng)電場(chǎng)遇到空腔導(dǎo)體后的部分電場(chǎng)線分布圖，電場(chǎng)線的方向如圖中箭頭所示，M、N、O是以直電場(chǎng)線上一點(diǎn)O為圓心的同一圓周上的三點(diǎn)，OQ連線垂直于MN．以下說(shuō)法正確的是（）A．O點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等B．M、O間的電勢(shì)差大于NO間的電勢(shì)差C．將一負(fù)電荷由M點(diǎn)移到Q點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能削減D．在Q點(diǎn)釋放一個(gè)正電荷，正電荷所受電場(chǎng)力將沿與OQ垂直的方向豎直向上3．某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡(jiǎn)化電路如圖所示．當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，此時(shí)以下說(shuō)法不正確的是（）A．電路的總電流變小B．路端電壓變小C．車燈的電流變小D．電源的總功率變大4．如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板a、b，相距為d，組成一個(gè)電容為C的平行板電容器，R1為定值電阻，R2為可變電阻，開(kāi)關(guān)S閉合．質(zhì)量為m的帶正電的微粒從O點(diǎn)以水平速度v射入金屬板間，沿曲線打在b板上的P點(diǎn)．若經(jīng)過(guò)相關(guān)的調(diào)整后，微粒仍從O點(diǎn)以水平速度v射入，不計(jì)空氣阻力及板外電場(chǎng)，則下列推斷正確的是（）A．只增大R2，微粒打在P點(diǎn)左側(cè)B．只增大R2，微粒仍打在P點(diǎn)C．S斷開(kāi)，a板略微豎直上移，微粒仍打在P點(diǎn)D．S斷開(kāi)，a板略微豎直上移，微粒打在P點(diǎn)左側(cè)5．如圖所示的電路中，若ab端為輸入端，AB為輸出端，并把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片置于變阻器的中心，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．空載時(shí)輸出電壓UAB=B．當(dāng)AB間接上負(fù)載R時(shí)，輸出電壓UAB＜C．AB間的負(fù)載R越大，UAB越接近D．AB間的負(fù)載R越小，UAB越接近二、多項(xiàng)選擇題（共5小題，每小題5分，共25分；在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)或不答得0分）6．有兩個(gè)相同材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為上、下面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長(zhǎng)為a，小柱體柱截面邊長(zhǎng)為b，現(xiàn)將大小柱體串聯(lián)接在電壓U上，已知通過(guò)導(dǎo)體電流方向如圖，大小為I，則（）A．導(dǎo)體電阻率為B．導(dǎo)體電阻率為C．大柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于小柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率D．大柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于小柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率7．用相同的靈敏電流計(jì)作表頭改裝成電流表A和電壓表V，分別將其串聯(lián)和并聯(lián)在一起，然后接入電路中．通電后關(guān)于指針的偏角狀況正確的是（）A．圖甲中電壓表的指針偏角比電流表的大B．圖甲中電壓表的指針偏角比電流表的小C．圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的大D．圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小8．兩個(gè)等量同種正電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示．一個(gè)帶電荷量為2×10﹣5C、質(zhì)量為1g的小物塊在水平面上從C點(diǎn)由靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）。則下列說(shuō)法正確的是（）A．由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)漸漸上升 B．由C到A的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能漸漸減小 C．A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB＝500V D．B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)E＝100N/C9．在如圖所示的電路中，電壓表和電流表均為志向電表，電源內(nèi)阻不能忽視．閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)整，則下列敘述正確的是（）A．燈L1變亮，電壓表的示數(shù)增大B．燈L2變暗，電流表的示數(shù)增大C．電源的效率增小，電容器C所帶電荷量減小D．電源的效率減大，電容器C所帶電荷量減小10．如圖所示，在豎直放置的平行金屬板AB之間加上恒定電壓U，A、B兩板的中心留有小孔O1、O2，在B板的右側(cè)有平行于極板的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)范圍足夠大，感光板MN垂直于電場(chǎng)方向放置，第一次從小孔O1處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)子，其次次從小孔O1處由靜止釋放一個(gè)粒子，關(guān)于這兩個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的推斷正確的是（）A．質(zhì)子和粒子打到感光板上時(shí)的速度之比為2:1B．質(zhì)子和粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間相同C．質(zhì)子和粒子打到感光板上時(shí)的動(dòng)能之比為1:2D．質(zhì)子和粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡重疊在一起三、試驗(yàn)題（共3小題，共28分）11．（8分）某試驗(yàn)小組用下列器材測(cè)定電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量精確。電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）待測(cè)電池組（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為1Ω）開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干①該小組連接的實(shí)物電路如圖所示，經(jīng)細(xì)致檢查，發(fā)覺(jué)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的編號(hào)是________．②改正這條導(dǎo)線的連接后起先試驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________端（填“a”或者“b”）．③試驗(yàn)中發(fā)覺(jué)調(diào)整滑動(dòng)變阻器時(shí)，電流表讀數(shù)改變明顯但電壓表讀數(shù)改變不明顯．為了解決這個(gè)問(wèn)題，在電池組負(fù)極和開(kāi)關(guān)之間串聯(lián)一個(gè)阻值為5Ω的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I，并作出U-I圖像，如圖所示．依據(jù)圖像可知，電池組的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬棒電阻率的試驗(yàn)方案，試驗(yàn)室供應(yīng)的器材有：A．電流表A1（內(nèi)阻Rg=100Ω，滿偏電流Ig=3mA）B．電流表A2（內(nèi)阻約為0.4Ω，量程為0.6A）C．定值電阻R0=900ΩD．滑動(dòng)變阻器R（5Ω，2A）E．干電池組（6V，0.05Ω）F．一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干G．螺旋測(cè)微器，游標(biāo)卡尺（1）如圖用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為_(kāi)___mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)為_(kāi)___cm．（2）用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)覺(jué)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，他應(yīng)當(dāng)換用_____擋（“×1Ω”“×100Ω”），換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)如圖所示，則金屬棒阻值約為_(kāi)____Ω．（3）請(qǐng)依據(jù)供應(yīng)的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)電路，要求盡可能精確測(cè)量金屬棒的阻值，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鲭娐穲D_______________。（4）若試驗(yàn)測(cè)得電流表A1示數(shù)為I1，電流表A2示數(shù)為I2，則金屬棒電阻的符號(hào)表達(dá)式為Rx=___________。（用I1，I2，R0，Rg表示）13．（8分）某同學(xué)利用如圖（1）所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．試驗(yàn)中電表內(nèi)電阻對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響很小，均可以忽視不計(jì)．閉合電鍵S后，變阻器的滑動(dòng)觸頭P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)改變狀況分別如圖（2）的U-I圖象中直線a、b所示．（1）若滑動(dòng)觸頭P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，電壓表V2的示數(shù)始終增大，可知滑動(dòng)觸頭P是由___________端滑到___________端（用電路圖中的字母表示）．（2）通過(guò)分析可知，其中圖（2）中圖線___________（填“a”或“b”）表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)改變的關(guān)系．（3）依據(jù)U-I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可以求出電源電動(dòng)勢(shì)E=___________，內(nèi)電阻r=___________（用圖中給出的坐標(biāo)值表示）．四、計(jì)算題（共3小題，共27分．解答時(shí)必需寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終結(jié)果的不得分．）14．（7分）如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為2V，內(nèi)阻為0.5Ω，R0為2Ω，變阻器的阻值改變范圍為0～10Ω，求：（1）變阻器阻值多大時(shí)，變阻器R上消耗的功率最大？其最大功率Pm為多少?（2）電源的最大輸出功率Pm′為多少？15．（8分）如圖所示，光滑傾斜導(dǎo)軌PA與固定在地面上的光滑水平導(dǎo)軌AB的夾角θ=53°，兩導(dǎo)軌在A點(diǎn)平滑連接．導(dǎo)軌AB與半徑R=0.5m的光滑半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切，O是半圓BCD的圓心，B、O、D在同一豎直線上．BD右方中存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小V/m．讓質(zhì)量m=8g的絕緣小球a在傾斜軌道PA上的某位置由靜止起先自由下滑，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．（1）若小球a恰好能從D點(diǎn)飛出，求a釋放時(shí)的高度ha．（2）讓質(zhì)量m=8g、帶電量為C的b球從斜面上某處?kù)o止釋放，恰好能通過(guò)與圓心等高的C點(diǎn)，求b球釋放時(shí)的高度hb．16．（12分）如圖所示，虛線MN左側(cè)有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，兩條平行的虛線MN和PQ之間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，在虛線PQ右側(cè)有一足夠大的屏，該屏與勻強(qiáng)電場(chǎng)E2平行．現(xiàn)將一電子（電荷量為e、質(zhì)量為m且重力不計(jì)）由電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，最終電子打在右側(cè)的屏上．已知E1＝E，E2＝3E，虛線MN和PQ之間寬度為L(zhǎng)，PQ與屏之間的寬度也為L(zhǎng)，A點(diǎn)到MN的距離為L(zhǎng)/2，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：（1）電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間t．（2）電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ．（3）電子打到屏上的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離y．2024-2025學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期中物理試題答案單項(xiàng)選擇題（共5小題，每小題4分，共20分）C，B，A，C，D二、多項(xiàng)選擇題（共5小題，每小題5分，共25分；在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)或不答得0分）AC,AD,BD,BD,CD三、試驗(yàn)題（共3小題，共28分）11.（8分,每空２分）5，a，2.9，0.80①[1]因?yàn)殡娫磧?nèi)阻較小，故對(duì)于電源來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)采納電流表外接法，圖中采納的是電流表內(nèi)接；故導(dǎo)線5連接不當(dāng)，應(yīng)當(dāng)從電壓表正接線柱接到電流表正接線柱；②[2]起先試驗(yàn)前應(yīng)當(dāng)讓滑動(dòng)變阻器連入電路阻值最大，故應(yīng)將滑片置于a端；③[3][4]由圖線可知圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電源電動(dòng)勢(shì)，故E=2.9V；圖線與橫軸的交點(diǎn)為短路電流I=0.50A，故可得等效內(nèi)阻為又因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)和電池負(fù)極之間接有的電阻，在計(jì)算過(guò)程中等效為內(nèi)阻，故電源內(nèi)阻為12.（12分，每空２分）6.123，10.230，×1Ω，10.0(1)[1]金屬絲的直徑為d=6mm+12.3×0.01mm=6.123mm[2]長(zhǎng)度為(2)[3]用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“×10”擋時(shí)發(fā)覺(jué)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，即偏向0刻度線，所以示數(shù)偏小，要增大示數(shù)則要倍率減小換成“×1”的倍率，[4]電阻為R=10.0×1Ω=10.0Ω(3)[5]由于題目中沒(méi)有給出電壓表，明顯是用電流表A1與R0串聯(lián)后組成電壓表，為多測(cè)幾組數(shù)據(jù)滑動(dòng)變阻器采納分壓接法，設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示：(4)[6]由電路連接及歐姆定律可求出金屬棒的電阻為。13.（8分，）d，c，a，四、計(jì)算題（共3小題，共27分．解答時(shí)必需寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終結(jié)果的不得分．）14．（7分）（1）R=2.5Ω，0.4W（2）1.28W（1）對(duì)于變阻器而言，此時(shí)可以把電源的內(nèi)阻看成是r’=R0+r，當(dāng)R=r’=2.5Ω時(shí)，變阻器消耗的功率最大．（2分）此時(shí)的電流為（1分）所以變阻器的電功率為Pm=0.42×2.5W=0.4W（1分）因?yàn)閞<R0+R，所以當(dāng)R0+R越接近電源內(nèi)阻r時(shí)，電源的輸出功率越大，即R=0時(shí)Pm′最大．（1分）此時(shí)電流為（1分）最大輸出功率Pm′=(0.8A)2×2Ω=1.28W（1分）15.（8分）（1）1.25m（2）（1）a球恰好通過(guò)D點(diǎn)，有（1分）由動(dòng)能定理（1分）得（1分）（2）b球恰好通過(guò)C點(diǎn)，有（2分）由動(dòng)能定理得（2分）得（1分）16.（12分）（1）t=3（2）tanθ=3（3）y=4.5L解：（1）設(shè)電子在電場(chǎng)E1中運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，獲得的速度為v由牛頓其次定律得eE1＝ma1（1分）電子從A點(diǎn)到MN的過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得＝（1分）電子到達(dá)MN時(shí)的速度v＝a1t1電子從MN到屏的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2＝（1分）運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t＝t1+t2聯(lián)立解得v＝，t＝3（1分）（2）設(shè)電子射出電場(chǎng)E2時(shí)豎直方向的分速度為vy，由牛頓其次定律得eE2＝ma2（1分）電子在電場(chǎng)E2中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3＝（1分